[发明专利]基于地质材料变形破坏机理的滑坡局部和整体破坏预测方法

说明书

本发明公开了基于地质材料变形破坏机理的滑坡局部和整体破坏预测方法，包括：一、分析滑坡局部和整体破坏特征，确定评价滑坡现状的多参量时空稳定性评价指标；二、根据目标滑坡监测的时间‑剪位移曲线，以及目标滑坡地质材料的组成特征及力学行为特征，获得滑坡后期局部和整体破坏趋势，并预测多参量时空稳定性评价指标的后期发展趋势；三、根据目标滑坡现场监测的时间‑剪位移曲线确定目标滑坡的发展趋势，并确定破坏区和阻滑区，并布设监测设备；四、根据主推力法曲线获得关键位置点G点，将G点的时间‑剪位移曲线作为滑坡整体破坏判定的依据。本发明考虑了滑坡局部破坏与整体破坏之间的关系，可进一步提高滑坡破坏预测的准确度。

技术领域

本发明属于滑坡预测预报技术领域，特别涉及基于地质材料变形破坏机理的 滑坡局部和整体破坏预测方法。

背景技术

滑坡预测预报是一个迄今仍未得到很好解决的科学难题。滑坡是由局部破坏 渐进发展为整体破坏，但局部和整体破坏标准还未建立，变形破坏的临界位移决 定方法还不完善。另外，滑坡破坏时，各处的位移值均不相同，不同滑坡的变形 破坏机理也不相同，不同监测时间的破坏临界位移值也不相等。现行的滑坡预测 预报的临界位移、临界变形速率等，没有指出滑坡何处的临界位移及临界变形速 率等，更困难的是：滑坡整体破坏时，每点位移、速度、加速度等均不相同，这 给滑坡的准确预测预报造成很大阻碍。

目前滑坡预报预测方法大多采用机器学习法，通过对模型进行训练学习来预 测滑坡位移，但目前滑坡破坏样本数显然难以满足机器学习法的要求，致使机器 学习法准确度不够。在公开号为CN 113379138 A的中国专利申请《一种预测边坡 破坏时间的加速度平方根倒数法》中，利用加速度平方根倒数-时间的拟合公式， 再结合力学分析计算边坡破坏时的加速度，从而预测滑坡时间。但该方法未考虑 滑坡局部破坏与整体破坏间的关联。

发明内容

为解决背景技术中提到的问题，本发明提供了基于地质材料变形破坏机理的 滑坡局部和整体破坏预测方法。

本发明的技术方案为：

基于地质材料变形破坏机理的滑坡局部和整体破坏预测方法，包括：

一、分析滑坡局部和整体破坏特征，确定评价滑坡现状的多参量时空稳定性 评价指标，至少包括滑坡点破坏描述特征参量、滑面破坏描述特征量和滑坡整体 破坏描述特征量；

二、根据目标滑坡监测的时间-剪位移曲线，以及目标滑坡地质材料的组成特 征及力学行为特征，获得滑坡后期局部和整体破坏趋势，并预测多参量时空稳定 性评价指标的后期发展趋势；

三、根据目标滑坡现场监测的时间-剪位移曲线确定目标滑坡的发展趋势，并 确定破坏区和阻滑区，在破坏区尽量少布设监测设备，在阻滑区尽量多布置监测 设备，将各监测点的时间-剪位移曲线作为滑坡局部破坏判定依据；

四、对主推力法曲线作左右两特征曲线切线AB、CD，切线AB、CD相交于 E点，作角AEC的角平分线并与主推力法曲线相交于F点，F点对应滑面的G点， 在G点布设监测设备，将G点的时间-剪位移曲线作为滑坡整体破坏判定的依据。

在一些具体实施方式中，滑坡点破坏描述特征参量至少包括应力破坏率、应 变破坏率和破坏面积比。

在一些具体实施方式中，滑面破坏描述特征量包括应力破坏面积比、应变破 坏面积比、应力破坏比、应变破坏比、摩阻力变化系数、驱动下滑力变化系数、 正压力变化系数、切向位移变化系数、法向位移变化系数。

在一些具体实施方式中，滑坡整体破坏描述特征量包括主推力法稳定系数、 主拉力法稳定系数、富余摩阻力法稳定系数、综合位移法稳定系数、富余位移法 稳定系数。

在一些具体实施方式中，步骤三中布设监测设备的一种具体方法为：不同时 刻在不同位置布设监测设备；一旦滑面某点达到临界状态，在该点前缘不同位置 埋设监测设备。